SBMBBR工藝處理村鎮(zhèn)小區(qū)污水在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

摘 要：隨著我國的經(jīng)濟高速發(fā)展，帶來了很多的問題，也發(fā)展了很多的新興科技。在當(dāng)前的鄉(xiāng)鎮(zhèn)當(dāng)中，環(huán)境污染已經(jīng)成為人們所要面臨的一個很嚴(yán)重的問題，所以如何把污染轉(zhuǎn)換成可以再利用的資源是人們要研究的一個重要課題。其中的一項研究就是如何把村鎮(zhèn)小區(qū)的污水經(jīng)過處理變成可以使用的灌溉用水，SBMBBR工藝就是研究的重點，主要是除去污水中的氮和磷，然后可以很好地用于農(nóng)作物的灌溉。本文就是針對這項工藝在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用提出了一些觀點。

關(guān)鍵詞：SBMBBR工藝；村鎮(zhèn)小區(qū)污水；農(nóng)業(yè)應(yīng)用

中圖分類號：R123.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180329073

我國社會引入了SBMBBR這種新型工藝，新技術(shù)帶來了新挑戰(zhàn)，新挑戰(zhàn)帶來了新機遇，許多研究結(jié)果表明這種新型技術(shù)在消除磷洗脫氮這兩方面有著非常大的優(yōu)勢，SBMBBR在現(xiàn)在以及未來村鎮(zhèn)污水處理的過程中應(yīng)該會非常廣闊的發(fā)展前景。本文主要是針對SBMBBR在村鎮(zhèn)污水處理改造中的各項具體使用情況進(jìn)行說明，目的是為了說明SBMBBR技術(shù)應(yīng)用的具體現(xiàn)實意義。

1 我國氮、磷污染及其危害

1.1 我國氮磷污染當(dāng)前所處的情況

如今我國的水體污染最主要的就是氮、磷污染導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。而在村鎮(zhèn)小區(qū)里的污水也是排放現(xiàn)在也是一個很嚴(yán)重的問題，需要我們給予足夠的關(guān)注度。正是因為許多的小區(qū)污水不能得到很好的降解，才導(dǎo)致整個大環(huán)境的水體污染。所以現(xiàn)在就是要從村鎮(zhèn)小村的氮、磷污染水體做起，從源頭上解決問題。

1.2 氮、磷的來源及其對環(huán)境的危害

在水體當(dāng)中的氮、磷主要是來源于2個方面，外界環(huán)境進(jìn)入水體的氮、磷；水體自身泥地所釋放出來的氮、磷元素。外界環(huán)境的氮、磷主要是來自于農(nóng)田施肥、農(nóng)業(yè)廢棄物的風(fēng)化、城市或者村鎮(zhèn)小區(qū)的生活污水、工業(yè)的廢水和廢氣、煙塵被降雨作用帶入到水體中的氮、磷。在村鎮(zhèn)小區(qū)污水當(dāng)中的氮磷來源主要是農(nóng)田的化肥釋放。施入農(nóng)田的化肥很多都不能被植物吸收，大多數(shù)的氮、磷元素都是通過地下水或者是地表水回到自然環(huán)境當(dāng)中。氮、磷來自于村鎮(zhèn)小區(qū)的生活污水，尤其是含磷的洗衣粉的污水，這些生活廢水沒有經(jīng)過處理直接排放的話是直接污染水源的一個重要原因。

被氮、磷污染的水體直接造成的危害就是水體的富營養(yǎng)化，導(dǎo)致水中的植物大量的繁殖，藻類的種類變少，然后個體的數(shù)量迅速增加。而且在藻類繁殖的過程當(dāng)中，藻類會消耗水腫大量的氧氣，導(dǎo)致水生動物供氧量不足，然后導(dǎo)致整個水體生態(tài)的惡化。然后可能導(dǎo)致整個水體的大幅度崩潰。

2 傳統(tǒng)的生物脫氮除磷的原理

2.1 傳統(tǒng)生物脫氮原理

傳統(tǒng)的生物脫氮技術(shù)始于20世紀(jì)的30—40年代，真正廣泛應(yīng)用則到了20世紀(jì)70—80年代，現(xiàn)在已經(jīng)為使用最廣泛的脫氮原理。傳統(tǒng)的生物脫氮技術(shù)遵循自然界中已被發(fā)現(xiàn)的氮氣的循環(huán)原理。外界環(huán)境的氮、磷主要是來自于農(nóng)田施肥、農(nóng)業(yè)廢棄物的風(fēng)化、城市或者村鎮(zhèn)小區(qū)的生活污水、工業(yè)的廢水和廢氣、煙塵被降雨作用帶入到水體中的氮、磷。在村鎮(zhèn)小區(qū)污水當(dāng)中的氮磷來源主要是農(nóng)田的化肥釋放。在我國的傳統(tǒng)廢水脫氮的基本原理就是經(jīng)過水中微生物的分解使廢水當(dāng)中的含氮有機物被降解，然后在經(jīng)過氨化、硝化、反硝化的過程轉(zhuǎn)化成為無害的氣體排放到大氣當(dāng)中，進(jìn)而將水體中的含氮有機物降解。這其中包含了相對復(fù)雜的生物化學(xué)方程，最后經(jīng)過各種化學(xué)方式變成無害氣體。

2.2 傳統(tǒng)的生物除磷的原理

氮、磷來自于村鎮(zhèn)小區(qū)的生活污水，尤其是含磷的洗衣粉的污水，這些生活廢水沒有經(jīng)過處理直接排放的話是直接污染水源的一個重要原因。

經(jīng)過很多的研究發(fā)現(xiàn)，有的微生物會有著過量吸磷的情況，進(jìn)過科學(xué)家的探索，發(fā)現(xiàn)有一種被稱為聚磷菌的微生物在厭氧和好氧的環(huán)境下可以完成水體生物除磷的目的，主要是有以下2種除磷方式。

2.2.1 厭氧釋放磷元素

在厭氧的環(huán)境下，聚磷菌分解細(xì)胞內(nèi)部的聚磷鹽同時可以產(chǎn)生ATP，并且利用產(chǎn)生出來的ATP把廢水當(dāng)中的脂肪酸等多種有機物攝入細(xì)胞，然后以糖原的形式儲存到自己的體內(nèi)，在這個過程當(dāng)中還可以把分解聚磷鹽產(chǎn)生出來的磷酸釋放到體外，這就是所說的在厭氧環(huán)境下的釋放磷的現(xiàn)象。

2.2.2好氧攝取磷元素

在好氧的環(huán)境下，聚磷菌又可以把自身的有機物經(jīng)過氧化分解然后釋放出能量，產(chǎn)生出質(zhì)子推動的力量，然后用來運輸自身當(dāng)中的磷以及產(chǎn)生ATP。當(dāng)有了可溶性的磷酸鹽以及能量之后，ATP就可以用作合成聚磷酸鹽，并且把合成的聚磷酸鹽儲存在自身的細(xì)胞當(dāng)中。在污水當(dāng)中的除磷過程，就是利用了聚磷菌的這一個特質(zhì)，把污水當(dāng)中的磷元素去除，達(dá)到凈化水體的目的。

3 村鎮(zhèn)污水處理工程的特點

村鎮(zhèn)人口相對較少，生活以及農(nóng)業(yè)量也相對較少，故而污水排放量就比較少；村鎮(zhèn)用水量多因時節(jié)而異，初夏播種時節(jié)量大，秋冬量少，所以污水的產(chǎn)生也具有集中性；對設(shè)備的投資不夠，技術(shù)人員數(shù)量也不足，現(xiàn)有技術(shù)人員缺乏經(jīng)驗，能力有限，所以發(fā)展很受限制；村鎮(zhèn)設(shè)廠進(jìn)行污水處理的規(guī)模不足，投入與收益有時不成正比；經(jīng)濟發(fā)展水平低下，運行承受能力也有限。

4 SBMBBR工藝的研究及其應(yīng)用

SBMBBR工藝是我國20世紀(jì)后期從意大利引進(jìn)的一種新型工藝技術(shù)，主要應(yīng)用在城鎮(zhèn)和農(nóng)村的污水處理過程中，但是直到現(xiàn)在我國都還沒有形成一系列成熟的工藝流程。近年來，隨著我國城市化的進(jìn)程不斷加快的同時，工業(yè)也呈現(xiàn)高速發(fā)展的繁榮景象，我國各地污水處理的需求急劇上升，尤其是一些發(fā)達(dá)的城鎮(zhèn)地區(qū)，工業(yè)的發(fā)展給環(huán)境造成了越來越大的負(fù)擔(dān)，因此，SBMBBR工藝應(yīng)運而生。

經(jīng)過國內(nèi)外多年的研究表明，移動床生物膜反應(yīng)器在生活污水以及工業(yè)廢水當(dāng)中的脫氮除磷處理上都有著很好的效果，是現(xiàn)在解決水體污染的一個主要研究路徑。因為SBMBBR工藝有著很多的優(yōu)點，是人們現(xiàn)在凈化水體可以使用的一項很有實效的工藝。

SBMBBR工藝的優(yōu)點主要有：應(yīng)用靈活、能夠在厭氧、好氧環(huán)境下運行、既能夠單獨使用，也可以多級串聯(lián)使用、可以減小現(xiàn)代使用的污水處理系統(tǒng)的體積、適用于現(xiàn)在污水處理廠的更新?lián)Q代。

SBMBBR工藝已經(jīng)在全球范圍內(nèi)都有廣泛的應(yīng)用，尤其是在現(xiàn)在的村鎮(zhèn)污水處理和工業(yè)廢水的處理上。SBMBBR工藝的特點是不需要另外設(shè)立一個它自己單獨的反應(yīng)場所，只要通過改進(jìn)曝氣池就可以進(jìn)行反應(yīng)，優(yōu)點是取材方便，占地面積小，工作量也不小。

5 SBMBBR工藝的發(fā)展趨勢

SBMBBR工藝是一種經(jīng)濟、便捷、高效的污水處理工藝，操作過程簡單且容易掌握，即使是反應(yīng)器的容積沒有改變，它仍能夠?qū)F(xiàn)有的污水處理系統(tǒng)改造好，在中小城鎮(zhèn)的污水處理和工業(yè)廢水的處理中應(yīng)用更為廣泛，同時也可以很好地改造城鎮(zhèn)污水處理廠的各項指標(biāo)。但是，與其他發(fā)達(dá)國家相比，我國目前對SBMBBR工藝的研究和應(yīng)用都還比較落后，其中涉及一些工藝數(shù)據(jù)，人們的研究還不是特別的明確，我國現(xiàn)在關(guān)注的熱點有以下幾個方面。

5.1 開發(fā)新型的SBMBBR填充材料

著力開發(fā)一些耐磨性好、親和力高、成本低、價格便宜的新型填充材料，這將是現(xiàn)在以及今后工作的重點方向。處理南方的城鎮(zhèn)生活污水時，多利用生物陶顆粒坐位填充材料，這么做主要考慮的是水力的負(fù)擔(dān)、有機負(fù)擔(dān)對反應(yīng)器運行能力的影響。

可以通過添加凹凸棒石來進(jìn)一步改善聚氨酯生物的物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)來進(jìn)一步加強它的特性。使材料性能大大強化。獲得MY-HC1填料，在對凹凸石棒改性聚氨酯填料的表性測試分析中發(fā)現(xiàn)MY-HC1填料。

5.2 將SBMBBR工藝與其他工藝進(jìn)行組合

不同的工藝組合可以達(dá)到不同的處理效果，對SBMBBR工藝與其他工藝組合的研究，也將成為日后城鎮(zhèn)污水處理的一個工作熱點與重點。

目前，SBMBBR工藝在我國仍處于實驗研究階段，還不成熟，當(dāng)下在我國各地的應(yīng)用實例也不是很多。對這種新型工藝的研究，人們還需要做出多種努力，首要的就是優(yōu)化它的反應(yīng)場所，只有給它提供的反應(yīng)場所足夠完美了，才能有下一步的進(jìn)步。

6 展望

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，自十一五以來，全國上下建立了4000多座污水處理廠，污水處理能力共計每分1.5億m2。在此其中，SBMBBR工藝居于主要地位，逐漸取代了傳統(tǒng)的生物除磷脫氮的方法。隨著污水排放指標(biāo)的日益嚴(yán)格化，很多污水處理廠面臨著新的挑戰(zhàn)，不過新的挑戰(zhàn)也意味著新的機遇。未來SBMBBR工藝在村鎮(zhèn)小區(qū)污水排放處理過程中如何發(fā)展，讓我們翹首以待。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：韓苗苗（1980-），女，吉林人，蒙古族。副教授，研究方向：污水處理 。